问题 解答题

已知函数f(x)=ax3-4x+4(a∈R)在x=2取得极值.

(Ⅰ)确定a的值并求函数的单调区间;

(Ⅱ)若关于x的方程f(x)=b至多有两个零点,求实数b的取值范围.

答案

(Ⅰ)因为f(x)=ax3-4x+4(a∈R),所以f′(x)=3ax2-4

因为函数f(x)在x=2时有极值,所以f′(2)=0,即3×4a-4=0

得  a=

1
3
,经检验符合题意,所以f(x)=
1
3
x3-4x+4
所以f′(x)=x2-4=(x+2)(x-2)

令,f′(x)=0得,x=2,或x=-2,当x变化时f′(x),f(x)变化如下表:

x(-∞,-2)-2(-2,2)2(2,+∞)
f′(x)+0-0+
f(x)单调递增↗极大值单调递减↘极小值单调递增↗
所以f(x)的单调增区间为(-∞,-2),(2,+∞);f(x)的单调减区间为(-2,2).

(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当x=-2时,f(x)有极大值,并且极大值为f(-2)=

28
3

当x=2时,f(x)有极小值,并且极小值为f(2)=-

4
3

要使关于x的方程f(x)=b至多有两个零点,则b的取值范围为(-∞,-

4
3
]∪[
28
3
,+∞)

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